Gaya gravitasi merupakan salah satu gaya dalam ilmu fisika yang ditemukan oleh Isaac Newton. Gravitasi bumi adalah gaya tarik bumi pada benda di atas permukaanya ke arah pusat bumi. Gravitasi bumi memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan dengan gaya benda sehingga benda dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Lalu apa itu gaya gravitasi? untuk lebih lengkapnya simak penjelasan dibawah ini.
Untuk mengetahui lebih lengkap tentang Gaya Gravitasi, berikut ini kami akan berikan informasi tentang pengertian gaya gravitasi, bunyi rumus hukum gravitasi Newton, dan contoh soal gaya gravitasi.
Baca Juga : Materi Gaya Pegas.
Pengertian Gaya Gravitasi
Gravitasi adalah gaya tarik menarik yang terjadi pada semua partikel yang memiliki massa atau bobot di semesta. Semakin besar massa yang dimiliki benda maka semakin besar gaya gravitasi yang dihasilkan.
Gaya gravitasi disebut sebagai gaya yang paling pokok karena memiliki persamaan yang tidak bisa diturunkan lagi menjadi bentuk yang lebih sederhana.
Timbulnya gravitasi karena massa sebuah benda yang memberikan gaya tarik pada benda yang memiliki massa.
Nilai gravitasi berbanding lurus dengan massa benda dan berbanding terbalik pada jarak kuadrat benda.
Gravitasi memiliki sifat yang universal atau berlaku pada semua benda yang ada di alam semesta.
Gravitasi menyebabkan gaya tarik antara seluruh partikel yang memiliki massa sehingga mengikuti gravitasi.
Salah satu bukti sederhana gaya gravitasi yaitu dengan menjatuhkan benda dari atas, maka sudah pasti benda tersebut akan jatuh kebawah, selain itu pada malam hari biasanya akan ada meteor yang jatuh dari langit. Beberapa contoh tersebut merupakan salah satu bukti gaya gravitasi.
Dalam ilmu fisika, gaya gravitasi dikenal dengan hukum gravitasi Newton, dibawah ini adalah bunyi hukum gravitasi.
Baca Juga : Hukum Newton 1 2 3
Bunyi Hukum Gravitasi Newton
Bunyi Hukum Gravitasi Newton
“Setiap massa menarik massa lain dengan gaya segaris yang menghubungkan kedua inti massa. Besar gaya tarik yang terjadi berbanding lurus dengan perkalian kedua massa dan berbanding terbalik dengan kedua jarak antar kedua titik massa tersebut.”
Hukum gravitasi Newton universal dinyatakan oleh Isaac Newton, yaitu seorang Fisikawan ahli matematika, ahli astronomi, filusuf alam, alkiwiawan dan teolog.
Namun teori tersebut dikembangkan lebih jauh yaitu setiap benda angkasa dapat saling tarik menarik, selain itu teori tersebut juga menjelaskan bahwa bumi berputar mengelilingi matahari.
Ada banyak fungsi dari hukum gravitasi newton, seperti pada penerapan dasar ilmu pnerbangan, sumber energi, olahraga hingga hiburan.
Baca Juga : Hukum Hooke
Rumus Hukum Gravitasi Newton
F = G × (m1 × m2)/r2
Keterangan:
F = Gaya tarik antara dua benda
G = Konstanta gravitasi umum, dengan besar nilai G = 6,72 x 10-11N.m2.kg-2
m1dan m2 = Massa dari masing-masing benda
r= jarak dari kedua benda
Sedangkan Medan Gravitasi atau Percepatan Gravitasi dapat menggunakan persamaan seperti dibawah
ini:
g = G M/R2
g’ = G M/(R-h)2
M’ = MV’/V
M’ = M (R-h)3/R3
g’ = g (R-h)/R
Keterangan :
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
g’ = percepatan gravitasi planet (m/s2)
R = jarak kedua benda (m)
h = ketinggian benda (m)
G = konstanta gravitasi (6.67 10-11 m3/kgs2)
M = massa planet bumi (kg)
M’ = massa planet (kg)
Berbagai rumus diatas dapat digunakan untuk menghitung nilai gravitasi yang dihasilkan sebuah benda.
Baca Juga : Materi Gaya Gesek
Fungsi Gravitasi
Berdasarkan rumus hukum gravitasi Newton, berikut ini beberapa fungsi dari gravitasi, antara lain:
1. Gravitasi Matahari
Matahari memiliki gaya gravitasi 274 m/s2. Gravitasi matahari menyebabkan bumi dan benda langit lainnya berputar pada porosnya atau disebut dengan rotasi.
Bumi dan benda langit juga berputar mengelilingi matahari yang tetap pada orbitnya atau disebut dengan revolusi.
2. Gravitasi Bulan
Bulan memiliki gaya gravitasi 1,62 m/s2. Fungsi gravitasi bulan yaitu pada saat bulan bergerak mengelilingi bumi dan bulan berada pada posisi terdekat dengan bumi, maka menyebabkan air laut menjadi pasang.
Kondisi air laut pasang karena gravitasi bulan menarik laut kearah bulan, hal ini yang mempengaruhi ketinggian ombak serta permukaan air laut pada saat itu.
Pada saat bulan purnama, maka air laut akan pasang cukup tinggi dan pada saat bulan mengelilingi bumi dan posisinya jauh dengan bumi maka air laut akan surut.
Gravitasi bulan juga menyebabkan jauhnya bulan dari bumi dengan jarak kurang lebih 3,8m setiap tahunnya.
3. Gravitasi Bumi
Bumi memiliki gaya gravitasi 6,67 × 10-11 N. Fungsi dari gravitasi bumi adalah untuk melakukan rotasi dan revolusi bumi yang dipengaruhi oleh gravitasi matahari dan bumi.
Dengan adanya gravitasi bumi, maka akan menjaga bumi agar selalu berputar pada porosnya.
Bulan merupakan satelit alami bumi yang selalu berada dalam orbitnya karena pengaruh dari gravitasi bumi. Sedangkan satelit buatan yang diluncurkan dapat mengorbit karena adanya gravitasi bumi.
Seluruh benda yang ada dibumi dapat berada pada tempatnya dan seluruh benda yang ada dibumi memiliki massa.
Sama halnya dengan manusia juga dapat berjalan dengan baik karena adanya gaya gravitasi bumi.
Baca Juga : Materi Gelombang Elektromagnetik
Contoh Soal Gaya Gravitasi
1. Bumi mengalami percepatan gravitasi sebesar 9,8 m/s2. Berapa nilai percepatan gravitasi pada ketinggian R dari permukaan bumi? (R = jari-jari bumi)
Penyelesaian:
Diketahui:
h = R
g = 9.8 m/s2
Jawab:
g’ = G M/(R+h)2
g’ = G M/(2R) 2
g’ = g/4
g’ = 2.45 m/s2
Jadi nilai gravitasi yang terjadi di benda pada ketinggian R adalah 2.45 m/s2.
2. Perbandingan massa planet P dan Q adalah 2:3 sedangkan perbandingan jari-jari planet P dan Q adalah 1:4. Jika berat benda di planet P adalah w, maka berat benda tersebut di planet B adalah….
Penyelesaian:
Diketahui
mP = 2
mQ = 3
RP = 1
RQ =4
M = m
WP = m
Jawab:
w = GMm/r2
wA = G mA m/rA2
wA = 2Gm/12
m = w/2G
wB = G mB m/rB2
wB = G3m/42
wB = 3Gm/16
wB = (3G/16) (w/2G)
wB = 3w/32
Jadi berat benda B pada jarak R adalah 3w/32.
Baca Juga : Hukum Coulomb
Demikian artikel mengenai Materi Gaya Gravitasi. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.